氧指數(shù)測試儀是根據(jù)國家標準GB/T2406規(guī)定的技術(shù)要求研制的新型產(chǎn)品。該儀器用于測定聚合物燃燒過程中所需氧氣的體積百分比。聚合物氧氣指數(shù)值是在物質(zhì)點燃后50毫米長或180秒內(nèi)維持氧氣和氮氣混合氣流中的燃燒模式所需的最小氧氣濃度(也稱為氧氣指數(shù))。

氧氣指數(shù)測試儀:

符合標準:GB/T2406《塑料燃燒性能試驗方法——氧指數(shù)法》。符合JIS7201、BS2782、美國國家標準協(xié)會/美國材料試驗學會、D2863、ISO4589和GB/T2406標準。

氧指數(shù)測試儀的適用范圍:

用于判斷在空氣體中與火焰接觸的材料的燃燒難度，適用于均質(zhì)固體材料、疊層材料、薄膜和薄膜材料。

氧指數(shù)測試儀的主要參數(shù):

通過流量計直接讀取氧氣和氮氣濃度

氧氣和氮氣的指針壓力可以通過調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)。

測量范圍:0-80%，

測量精度:2.5級

燃燒筒內(nèi)徑:75毫米

燃燒氣缸中的氣體流量:40毫米10毫米/秒

工作壓力:0.1兆帕

氧氮混合氣體入口:包括穩(wěn)壓閥、流量調(diào)節(jié)閥、氣體過濾器和混合室。

樣品架可用于軟塑料和硬塑料。

點火器:專用丁烷手持式電子點火器

氣體:工業(yè)級氧氣和氮氣。

電源要求:交流220 (10%) V/50 Hz。

氧指數(shù)測試儀的環(huán)境使用條件:

儀器工作時需要氧氣和氮氣。(由客戶提供)

地面平坦，通風良好，無易燃、易爆和腐蝕性氣體和灰塵。

附近沒有強電磁輻射源。

設備周圍預留了適當?shù)木S護空房間。

溫度:5℃ ~ 30℃。

氣壓:86 ~ 106 kpa。

AC220V/50HZ .

允許的電壓波動范圍為220v±10%。

允許的頻率波動范圍:50hz±1%。

要求用戶在安裝現(xiàn)場為設備配置空相應容量的氣體和氮氣電源開關。

設備不工作時，環(huán)境溫度應保持在+0 ~ 45℃以內(nèi)，燃燒箱外應安裝振動燃燒裝置。

二、理論基礎

聚合物的氧指數(shù)與成炭率、燃燒比焓、燃燒時的元素組成等因素有關，可按以下方法計算:

1.根據(jù)碳形成的速率

1974年，在大量實驗的基礎上，萬·克萊恩提出了以下無鹵聚合物的LOI與成炭率之間的線性關系:

LOI=(17.5+0.4CR)/100

式中，CR——加熱至85℃時聚合物的成碳率(%)

聚合物的CR值具有基團可加性，是分子中各基團對成炭率的貢獻之和，如下式所示:

CR= (CFT)i×1200/M

其中m是聚合物結(jié)構(gòu)單元的摩爾質(zhì)量(克/摩爾)

CFT——每摩爾結(jié)構(gòu)單元的碳生成量與碳的摩爾質(zhì)量之比(12g/mol)，即每摩爾結(jié)構(gòu)單元的碳生成量

所含碳物質(zhì)的量

聚合物中不同基團的CFT值可以在特殊手冊中找到。

2.根據(jù)比燃燒焓計算

許多聚合物的燃燒焓、氧化焓和初始分解溫度與它們的LOI有一定的對應關系，特別是一些高的聚合物

聚合物的LOI倒數(shù)與其燃燒焓/氧化焓比之間有很好的線性關系。LOI可以計算如下:

Loi =-8× 103/△ ghb =-8× 103m/△ mhb(公式1)

其中△GHB-聚合物的比燃燒焓(焦耳/克)

△mHb——聚合物結(jié)構(gòu)單元的摩爾燃燒焓(J/mol)

M——聚合物結(jié)構(gòu)單元的摩爾質(zhì)量(g/mol)

但是，上述公式不適用于碳氧比或碳氮比小于6的聚合物

△mHb可根據(jù)完全燃燒產(chǎn)物(CO2和H2O)的生成焓和燃燒聚合物的生成焓計算，或根據(jù)聚合物計算

完全燃燒需氧量按下式計算。

△ mhb =-4.35× 105mo(公式2)

其中聚合物結(jié)構(gòu)單元完全燃燒的mo-氧需求(摩爾/摩爾)

結(jié)合公式1和公式2，loi = 1.84× 10-2m/m。

注:△ghb值越低(即燃燒過程中釋放的熱量越大)或mo值越高，聚合物的LOI值越低。

更多關于氧氣指數(shù)分析儀:http://www.oindex.cn/